高水头混流式水轮机长短叶片转轮裂纹分析

石板水电站装有3台35MW采用长短叶片转轮的高水头混流式水轮机,机1997年投入运行以来,水轮机在空蚀、磨蚀、效率、运行稳定性方面表现出很好的性能,但转轮叶片出现了裂纹。为此,从设计、制造质量和运行方面．分析了引起该水轮机转轮叶片裂纹产生的主要原因,提出了防止裂纹的建议,对水轮机的制造和运行有较好的参考价值。     

混流式水轮机长短叶片转轮制造技术

介绍了长短叶片转轮的制作流程,并对转轮组装、焊接流程、转轮尺寸控制、焊接质量控制等主要工序及相关工装进行了重点说明。     

混流式水轮机长短叶片转轮制造技术

介绍了长短叶片转轮的制作流程，并对转轮组装、焊接流程、转轮尺寸控制、焊接质量控制等主要工序及相关工装进行了重点说明。     

二次整体回火处理混流式水轮机转轮叶片裂纹

一、情况介绍浙江乌溪江水电厂湖南镇水电站装有4台机组,其中3号、4号水轮机主要技术参数如下:型号HL200一LJ一250 额定出力43800KW 额定转速25or.F.M.工作水头设计水头90m 最大水头117m 最小水头65m 设计流量55.7m~3/S 转轮系铸焊结构,上冠与下环的材质是     

混流式水轮机叶片裂纹原因分析及其处理工艺

本文对混流式水轮机叶片裂纹原因进行分析、提出裂纹处理工艺，并估算裂纹扩展周期和确定合理检验周期控制断裂事故。     

混流式水轮机转轮裂纹原因分析及预防措施

混流式水轮机转轮运动中出现的裂纹可分为规律性裂纹和非规律裂纹。绝大多数的规律性裂纹是疲劳裂纹，其断口呈贝壳纹，叶片疲劳来源于作用其上的交变载荷，而交变载荷又由转轮的水力激振引发，这可能是由卡门涡列，水力弹性拓动或水压脉动所诱发，非规律性裂纹，有的呈龟裂纹，有的呈脆性性断口，也有的呈疲劳贝壳纹，多半是由材料不良或制造缺陷造成，预防裂纹的措施，应从水力，结构设计，制造和运行等多方面入手。如：优化水力参数，优选材料，进行静强度计算和疲劳分析，避开共振分析，采用成熟的爆接工艺，减小应力集中，优化运行等，对大型混流式水轮机转轮，应实施可靠性工程，切实抓好精心设计，精良制造，合理运行三大环节。     

水轮机长短叶片转轮三维数值模拟

基于Standard k-ε双方程湍流模型和三维时均N-S方程,进行了混流式水轮机HLA351长短叶片转轮流场的三维湍流数值模拟研究,获得了流道的流速和压强分布.计算结果表明:和常规转轮相比,长短叶片结合的转轮流态较好,流速和压强分布合理,水轮机的全流道CFD分析能够较为准确地预测出水轮机过流部件内的性能参数及内部流场结构.     

万家寨水电站水轮机转轮裂纹原因分析及处理

万家寨水电站1#～4#发电机组转轮运行初期都出现裂纹.为此电站组织了专家和制造厂商分析研究,确定转轮出现裂纹是由于局部应力集中、机组在高水头低负荷区运行、水压脉动与转轮叶片低阶形成共振等因素.因此,采用在上冠出水边处加焊100mm×150mm的补强三角块、改善大轴中心补气效果和机组运行方式等综合措施进行处理.     

岩滩水轮机转轮叶片裂纹原因探析

岩滩水电站机组投入运行以后，通过７次检查，发现其中３台机组转轮叶片（共５次）产生了裂纹，综合了裂纹情况，具体地分析了裂纹产生的原因，介绍了叶片裂纹的修补方法及实践结果，提出了大型混式转轮设计制中几个思考问题。     

水轮机转轮叶片裂纹分析及补强处理

乌江渡发电厂增容机组自2004年相继投产以来,在2007年检修中首次发现转轮叶片出现裂纹,经过分析、处理后投入运行,部分叶片反复出现裂纹。在2009年机组检修中,对^#1机组转轮叶片出水边与上冠联结处进行补强三角铁的处理。对补强前后的机组动平衡运行情况进行了对比分析,为彻底处理好转轮叶片裂纹问题提供依据。     

大朝山水轮机转轮动应力试验研究

开展真机转轮叶片动应力试验研究是解决大型水轮机转轮开裂的关键。作者对大朝山水电厂6^#机组水轮机转轮动应力进行了全面的试验研究，分别对机组变转速、变电压和变负荷等稳定工况以及开停机、升降负荷、甩负荷、筒闽动水关闭等瞬变工况下转轮叶片静动应力和振动进行了测量，获得了大量第一手宝贵的试验数据，对真机转轮静动应力的变化规律进行了深入分析与探讨。研究成果对进一步揭示大型水轮机转轮的开裂原因和深入开展混流式水轮机的可靠性研究具有重要意义。     

混流式水轮机内部空化流动数值模拟

为探究不同比例的长短叶片对混流式水轮机内部流场空化特性的影响,基于欧拉-欧拉方法中均匀多相流假设的混合两相流体无滑移模型,采用RNG k~ε湍流模型以及三维时均N-S方程,对各混流式水轮机进行全流道三维定常空化湍流计算,获得了3种不同比例长短叶片对应的混流式水轮机在各空化系数下空泡相的流动特征以及各水轮机对应的σ~η曲线图。计算结果表明,当长短叶片比例为0.47时,水轮机临界空化系数最小,为0.060 8,相比长短叶片比例为0.6时降低了8.82%;当3种水轮机处于同一空化系数下时,该型水轮机效率最高;随着水轮机转轮短叶片的增多,水轮机的空化性能及能量性能得到了明显的提升。研究结果对长短叶片混流式水轮机的设计、优化和改型等具有一定的指导意义。     

长短叶片转轮对低比速混流式机组的性能改善研究

基于计算流体动力学分析理论,对含有常规转轮和长短叶片转轮的混流式水轮机开展全流道数值分析,研究高水头下低比转速混流式水轮机转轮在不同工况下的流动现象,探明转轮加装短叶片对混流式水轮机内部流动状态的影响。在最优工况下,通过对比计算所得的两种转轮内部的流速和压力分布发现:加装短叶片以后转轮叶片吸力面进口附近的涡流得到明显抑制,长叶片的压力负荷得到减弱;增加短叶片后,转轮出口环量减小较为明显,对尾水管流态改善、转轮及机组的能量特性提高有重要作用。研究结果表明,在相同的单位参数下,相比常规叶片转轮,长短叶片转轮改善了转轮进口的入流条件,从而提升了机组的运行稳定性和能量特性,可作为高水头转轮设计的主要方向。     

万家寨水电站转轮裂纹原因分析

水轮机转轮叶片足容易产生裂纹的部位,由于设计、制造、运行中受力的不同,所产生的裂纹的表现形式和形成裂纹的原幽也是不M的,根据万家寨水电站水轮机所发生的裂纹事实和相关的数据以及有关科研院所的试验报告,分析了水轮机转轮裂纹产生的原因,可供同行参考。     

混流式水轮机叶片疲劳裂纹分析及其改进方案

近年来,国内外一系列大型混流式水轮发电机组频繁发生转轮叶片的疲劳裂纹问题,对电站机组的安全稳定运行构成了严重威胁。本文以混流式水轮机为研究对象,通过全流道CFD计算及基于顺序流固耦合的转轮结构应力场计算,分析该转轮产生疲劳裂纹的原因。随后提出在叶片出水边和上冠连接处加装应力释放三角块的方案,以降低叶片最大有效应力值、改善叶片应力分布。计算结果表明该方案可以明显降低叶片最大有效应力、改善叶片应力分布。计算结果也可为其它水轮机转轮的疲劳裂纹及其应力特性分析提供参考。     

沙坡头水电站灯泡贯流机组水轮机转轮模型验收试验

通过对沙坡头水电站水轮机的模型验收试验以及试验结果与合同规定的水轮机性能参数保证值的分析、对比表明,沙坡头水电站水轮机的能量指标属于当前国际先进水平,其模型水轮机最高效率为93．87％,高于合同值0．02％;加权平均效率为93．303％,高于合同值0．013％;额定工况点效率92．31％,高于合同值0．09％。通过试验不仅对电站今后运行有一定的参考意义,而且对同类机组在今后国内的设计、制造以及研究提供了可借鉴的特性参数。     

基于MATLAB-UG的混流式水轮机叶片三维建模

针对冷却塔专用混流式水轮机流道狭长、叶片空间几何形状复杂,三维建模难度较大的问题,结合某冷却塔专用超低比转速水轮机设计工程案例,以转轮二元设计理论(ωu=0)为基础,利用MATLAB软件计算出转轮叶片的骨线,并对翼型骨线进行展开加厚,最后借助于UG软件的三维建模功能,生成光滑的三维叶片模型。结果表明,采用该方法进行转轮叶片的三维建模,所生成的叶片光顺、无褶皱,能够精确地反映出叶片的空间流性,提高了转轮叶片的生成效率和精度,可为后续开展水轮机的CFD分析和性能优化提供有力的支撑。     

水轮机转轮漏油分析及改造

介绍了洪江水力发电厂^#1机组转轮漏油情况,通过分析,判定为转轮桨叶密封处漏油。提出更换桨叶轴套材质的处理方案,改造后桨叶动作灵活、平稳,未发现桨叶密封漏油情况,机组运行安全、可靠。     

轴流式水轮机转轮叶片的强度和刚度分析

用ANSYS有限元分析方法对某轴流式水轮机的新老转轮叶片的刚度和强度进行了计算，对转轮叶片肩部的应力集中作了对比分析。